特表 2024-514856 車両用のハイブリッド駆動システム及び車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-03

(54)【発明の名称】車両用のハイブリッド駆動システム及び車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/365 20071001AFI20240327BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240327BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20240327BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20240327BHJP

   F16H 1/46 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

B60K6/365

B60K6/48 ZHV

B60K6/40

B60K6/547

F16H1/46

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023562343

(86)(22)【出願日】2022-03-31

(85)【翻訳文提出日】2023-11-28

(86)【国際出願番号】 EP2022058661

(87)【国際公開番号】W WO2022218724

(87)【国際公開日】2022-10-20

(31)【優先権主張番号】102021001879.6

(32)【優先日】2021-04-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓ－Ｂｅｎｚ Ｇｒｏｕｐ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100101856

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 日出夫

(72)【発明者】

【氏名】ギット，カーステン

(72)【発明者】

【氏名】ヘアター，トビアス

(72)【発明者】

【氏名】ハーン，ピーター

(72)【発明者】

【氏名】コルブ，アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】リードル，クラウス

(72)【発明者】

【氏名】シルダー，トビアス

(72)【発明者】

【氏名】ツァイビッヒ，ヨナタン

【テーマコード（参考）】

3D202

3J027

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202EE11

3D202EE23

3D202FF07

3D202FF13

3J027FA36

3J027FB01

3J027GA01

3J027GB02

3J027GB09

3J027GC13

3J027GC24

3J027GC26

3J027GD02

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD09

3J027GD12

3J027GE01

3J027GE11

3J027GE29

(57)【要約】

【課題】ハイブリッド駆動システムの構造空間及びコストに関して特に好適な構造を実現することができる自動車用のハイブリッド駆動システム並びに車両を提供する。
【解決手段】本発明は、第１の出力シャフト（２４）を有する内燃機関（１８）と、第２の出力シャフトとしてのロータシャフト（３４）を備えたロータ（３２）を有する電気機械（２８）と、４軸式の第１の遊星機構（４０）、第２の遊星機構（４４）、第１のシフト部材（４６ａ）、第２のシフト部材（４６ｂ）、第３のシフト部材（４６ｃ）、及び第３の出力シャフト（６２）を有する伝動装置（３８）とを備え、４軸式の第１の遊星機構（４０）は、第１のシャフト（４２ａ）と、第２のシャフト（４２ｂ）と、第３のシャフト（４２ｃ）と、第４のシャフト（４２ｄ）とを有し、第２の遊星機構（４４）は、第１の部材（４８）と、第２の部材（５０）と、第３の部材（５２）とを有し、第１のシャフト（４２ａ）、第２のシャフト（４２ｂ）、第３のシャフト（４２ｃ）、及び第４のシャフト（４２ｄ）は、相互に相対回動可能であり、且つ第２のシフト部材（４６ｂ）を用いて、相互に相対回動不能に接続可能であり、第１の出力シャフト（２４）は、相対回動不能に第１のシャフト（４２ａ）に連結されているか、又は連結可能であり、ロータシャフト（３４）は、ロータシャフト（３４）から発するトルクを第２のシャフト（４２ｂ）を介して伝動装置（３８）に導入可能であるように、第２のシャフトに連結されているか、又は連結可能であり、第３のシャフト（４２ｃ）は、第１のシフト部材（４６ａ）を用いて、相対回動不能に第３の出力シャフト（６２）に接続可能であり、第４のシャフト（４２ｄ）は、相対回動不能に第２の遊星機構（４４）の第１の部材（４８）に接続されているか、又は接続可能であり、第１のシャフト（４２ａ）は、第１の遊星機構（４０）の第１の太陽歯車（７６）を含み、第３のシャフト（４２ｃ）は、第１の遊星機構（４０）の第２の太陽歯車（７８）を含む、車両用のハイブリッド駆動システム（１６）に関する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の出力シャフト（２４）を有する内燃機関（１８）と、
第２の出力シャフトとしてのロータシャフト（３４）を備えたロータ（３２）を有する電気機械（２８）と、
４軸式の第１の遊星機構（４０）と、第２の遊星機構（４４）と、第１のシフト部材（４６ａ）と、第２のシフト部材（４６ｂ）と、第３のシフト部材（４６ｃ）と、第３の出力シャフト（６２）とを有する伝動装置（３８）と
を備え、
前記４軸式の第１の遊星機構（４０）が、第１のシャフト（４２ａ）と、第２のシャフト（４２ｂ）と、第３のシャフト（４２ｃ）と、第４のシャフト（４２ｄ）とを有し、
前記第２の遊星機構（４４）が、第１の部材（４８）と、第２の部材（５０）と、第３の部材（５２）とを有し、
前記第１のシャフト（４２ａ）、前記第２のシャフト（４２ｂ）、前記第３のシャフト（４２ｃ）、及び前記第４のシャフト（４２ｄ）は、相互に相対回動可能であり、且つ前記第２のシフト部材（４６ｂ）を用いて、相互に相対回動不能に接続可能であり、
前記第１の出力シャフト（２４）が、相対回動不能に前記第１のシャフト（４２ａ）に連結されているか、又は連結可能であり、
前記ロータシャフト（３４）が、前記ロータシャフト（３４）から発するトルクを前記第２のシャフト（４２ｂ）を介して前記伝動装置（３８）に導入可能であるように、前記第２のシャフトに連結されているか、又は連結可能であり、
前記第３のシャフト（４２ｃ）が、前記第１のシフト部材（４６ａ）を用いて、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続可能であり、
前記第４のシャフト（４２ｄ）が、相対回動不能に前記第２の遊星機構（４４）の前記第１の部材（４８）に接続されているか、又は接続可能である、
車両用のハイブリッド駆動システム（１６）において、
前記第１のシャフト（４２ａ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第１の太陽歯車（７６）を含み、
前記第３のシャフト（４２ｃ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第２の太陽歯車（７８）を含む
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置（１６）。

【請求項2】

前記第２の遊星機構（４４）は、丁度３つの部材（４８、５０、５２）、即ち第１の部材（４８）と、第２の部材（５０）と、第３の部材（５２）と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項3】

前記４軸式の第１の遊星機構（４０）は、丁度４つのシャフト（４２ａ－４２ｄ）を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載ハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項4】

前記第２の部材（５０）は、前記第３のシフト部材（４６ｃ）を用いて、相対回動不能に前記ハイブリッド駆動システム（１６）のハウジング（５６）に接続可能であり、
前記第１の部材（４８）は、相対回動不能に前記第４のシャフト（４２ｄ）に接続されており、
前記第３の部材（５２）は、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続されている
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項5】

前記第２の部材（５０）は、相対回動不能に前記ハイブリッド駆動システム（１６）のハウジング（５６）に接続されており、
前記第１の部材（４８）は、前記第３のシフト部材（４６ｃ）を用いて、相対回動不能に前記第４のシャフト（４２ｄ）に接続可能であり、
前記第３の部材（５２）は、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続されている
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項6】

第２の部材（５０）は、相対回動不能に前記ハイブリッド駆動システム（１６）のハウジング（５６）に接続されており、
前記第１の部材（４８）は、相対回動不能に前記第４のシャフト（４２ｄ）に接続されており、
前記第３の部材（５２）は、前記第３のシフト部材（４６ｃ）を用いて、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続可能である
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項7】

前記第１のシフト部材（４６ａ）、インターロックシフト部材（４６ｂ）として構成されている前記第２のシフト部材（４６ｂ）、及び前記第３のシフト部材（４６ｃ）という形で、合計で丁度３つのシフト部材（４６ａ－４６ｃ）が設けられている
ことを特徴とする請求項４～請求項６のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項8】

前記電気機械（２８）は、前記伝動装置（３８）と、軸方向に重なるように、且つ半径方向では包囲するように、同軸に配置されている
ことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項9】

前記第２のシャフト（４２ｂ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第１の内歯車（８２）と、相対回動不能に前記第１の内歯車（８２）に接続されている、前記第１の遊星機構（４０）の第２の内歯車（８４）とを含む
ことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項10】

前記第４のシャフト（４２ｄ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第１の遊星キャリア（８０）を含む
ことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項11】

前記内燃機関（１８）と、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続されている出力ピニオン（６４）と、前記第２の遊星機構（４４）と、前記４軸式の第１の遊星機構（４０）とが、前記伝動装置（３８）の軸方向において、前記内燃機関（１８）－前記出力ピニオン（６４）－前記第２の遊星機構（４４）－前記４軸式の第１の遊星機構（４０）の順序で配置されている
ことを特徴とする請求項１～請求項１０のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置（１６）。

【請求項12】

請求項１～請求項１１のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）を備える車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前段に記載の車両用のハイブリッド駆動システムに関する。更に、本発明は、その種のハイブリッド駆動システムを備えた車両に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１～３には、ハイブリッド駆動装置用の公知の伝動装置がそれぞれ開示されている。

【0003】

更に、下記特許文献４及び５には、４軸式の第１の遊星機構と、その４軸式の遊星機構とは別個に構成されている第２の遊星機構と、を有する伝動装置を備えるハイブリッド駆動システムがそれぞれ開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０ ２０１９ ２０８ ５５６ Ａ１号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第１０ ２００７ ０５４ ３５９ Ａ１号明細書

【特許文献3】欧州特許出願公開第０ ７８７ ９２６ Ａ２号明細書

【特許文献4】米国特許出願公開第２００９／０ ２７５ ４３７ Ａ１号明細書

【特許文献5】独国特許出願公表第１１ ２００６ ００１ １２４ Ｔ５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、ハイブリッド駆動システムの構造空間及びコストに関して特に好適な構造を実現することができる、動力車用の、特に自動車用のハイブリッド駆動システム並びに車両を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題は、請求項１の特徴を備えたハイブリッド駆動システム、並びに請求項１３の特徴を備えた車両によって解決される。本発明の好適な発展形態を含む有利な実施形態は他の請求項に記載されている。

【0007】

本発明の第１の態様は、車両、特に、好適には乗用車として構成されている自動車用のハイブリッド駆動システムに関する。このことは、自動車が、完全に製造された状態においては、ハイブリッド駆動装置とも称される、又はハイブリッド駆動装置として構成されたハイブリッド駆動システムを含み、且つハイブリッド駆動システムを用いて駆動可能であることを意味する。ハイブリッド駆動システムは、第１の出力シャフトを有する、燃焼機関とも称される内燃機関を含む。好適には、内燃機関は、レシプロ内燃機関若しくはレシプロエンジンとして構成されているので、第１の出力シャフトは、好適にはクランクシャフトである。第１の出力シャフトを介して、内燃機関は、車両を駆動させるための、第１の駆動モーメント又は第１の駆動トルクとも称される第１のトルクを提供することができる。ハイブリッド駆動システムは、更に、ロータシャフトを備えたロータを有する電気機械を含む。ロータシャフトは、第２の出力シャフトであるか、又は第２の出力シャフトとも称される。ロータシャフトを介して、電気機械は、車両を駆動させるための、第２の駆動モーメント又は第２の駆動トルクとも称される第２のトルクを提供することができる。例えば、電気機械はステータを有し、このステータを用いて、ロータを駆動することができる。ロータは、機械回転軸を中心にして、ステータに対して相対的に回転可能である。ロータシャフトは、第２の出力シャフトであるか、又は、第２の出力シャフトとも称される。好適には、電気機械は高電圧コンポーネントであり、その電圧、特に電気的な動作電圧又は定格電圧は、好適には５０ボルト超であり、特に６０ボルト超であり、特に好適には数百ボルトである。これによって、特に自動車の純粋な電気駆動のために、非常に大きい電力を実現することができる。特に、電気機械は、モータモードにおいて駆動可能であり、従って車両を特に純粋に電気的に駆動することができる電気モータとして駆動可能である。従って、電気機械は、そのモータモードにおいて、車両を駆動させるための、各第２の駆動トルクを提供する。

【0008】

ハイブリッド駆動システムは、４軸式の第１の遊星機構を有する伝動装置を含む。第１の遊星歯車機構とも称される第１の遊星機構が、４軸式の遊星機構であるという特徴は、特に、第１の遊星機構が、各トルクを第１の遊星機構に導入可能にする且つ／又は第１の遊星機構から導出可能にする、少なくとも４つ又は好適には丁度４つのシャフトを有することを意味する。伝動装置は、更に、特に第１の遊星機構に付加的に設けられた、第２の遊星歯車機構とも称される第２の遊星機構を含む。更に、伝動装置は、第１のシフト部材と、第２のシフト部材と、第３のシフト部材と、を含む。伝動装置は、更に、第３の出力シャフトを含み、この第３の出力シャフトを介して、出力モーメント又は出力トルクと称されるトルクを伝動装置から導出することができる。換言すれば、伝動装置は、自身の第３の出力シャフトを介して、車両を駆動させるための出力トルクを提供することができる。例えば、各出力トルクは、各第１の駆動トルク及び／又は各第２の駆動トルクから生じる。４軸式の第１の遊星機構のシャフトは、第１のシャフト、第２のシャフト、第３のシャフト、及び第４のシャフトとも称される。この場合、第２の遊星機構は、第１の部材、第２の部材、及び第３の部材を有する。第２の遊星機構の部材は、例えば伝動装置部材とも称される。特に、第２の遊星機構の部材は、第２の遊星機構の太陽歯車、キャリアとも称される遊星キャリア、及び内歯車であってもよい。第１のシャフト、第２のシャフト、第３のシャフト、及び第４のシャフトは、特に遊星機構回転軸を中心に、相互に相対的に、また例えばハイブリッド駆動システムのハウジングに対して相対的に回転可能である。この場合、第１の遊星機構及び／又は第２の遊星機構が、それぞれ少なくとも部分的にハウジング内に配置されていることが考えられる。第１のシャフト、第２のシャフト、第３のシャフト、及び第４のシャフトは、ハイブリッド駆動システムのインターロックシフト部材を用いて、相互に相対回動不能に接続可能である。この場合、インターロックシフト部材は、前述のシフト部材に付加的に設けられており、従って第４のシフト部材であるか、又は、前述のシフト部材の内の１つによって構成されることが考えられる。遊星機構回転軸は、単に回転軸とも称される。

【0009】

第１の出力シャフトは、相対回動不能に第１のシャフトに連結されているか、又は連結可能である。このことは、特に、第１の出力シャフトが永続的に、相対回動不能に第１のシャフトに接続されているか、又は第１の出力シャフトが相対回動不能に第１のシャフトに接続可能であると解される。

【0010】

本開示の枠内では、２つの構成部材が相互に相対回動不能に接続されているという特徴は、それらの構成部材が相互に同軸に配置されており、且つそれらの構成部材が、それらの構成部材に共通する構成部材回転軸を中心に、同じ角速度でもって一緒に回転することと解される。

【0011】

前述の構成部材若しくは２つの構成部材が永続的に相互に相対回動不能に接続されているという特徴は、例えば、構成部材を相互に相対回動不能に接続している連結状態と、特に構成部材回転軸を中心に行われる回転のために構成部材を相互に解放する連結解除状態と、を切替可能にする切替部材が設けられていることではなく、構成部材が常に若しくは永続的に相互に相対回動不能に接続されていることと解される。

【0012】

前述の構成部材若しくは２つの構成部材が相互に相対回動不能に接続可能であるという特徴は、それらの構成部材には、少なくとも１つの連結状態と少なくとも１つの連結解除状態と、を切替可能にする切替部材が割り当てられていることと解される。連結状態では、構成部材が切替部材を用いて相互に固く接続されている。連結解除状態では、構成部材が相互に分離されているので、この連結解除状態においては、構成部材が相互に相対的に、特に構成部材回転軸を中心に回転可能である。

【0013】

ハイブリッド駆動システムにおいては、更に、ロータシャフトから発する、若しくはロータシャフトから提供されるトルク、例えば第２の駆動トルクが、第２のシャフトを介して伝動装置に導入可能であるように、若しくは導入されるように、ロータシャフトが、第２のシャフトに特に相対回動不能に連結されているか、又は連結可能である。更に、第３のシャフトは、第１のシフト部材を用いて、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続可能である。このことは、特に以下であると解される。すなわち、第１のシフト部材は、第１の連結状態と第１の連結解除状態との間で切り替え可能である。第１の連結状態においては、第３のシャフトが、第１のシフト部材を用いて、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続されている。第１の連結解除状態では、第１のシフト部材が、第１の連結解除状態において第３のシャフトが第３の出力シャフトに対して相対的に回転可能であるように、又は、第３の出力シャフトが第３のシャフトに対して相対的に回転可能であるように、第３のシャフト及び第３の出力シャフトを解放する。この場合、例えば、第１のシフト部材は、特にハウジングに対して相対的に、且つ／又は並進的に、少なくとも１つの第１の連結位置と少なくとも１つの第１の連結解除位置との間で移動可能である。第１の連結位置は、第１の連結状態をもたらし、第１の連結解除位置は、第１の連結解除状態をもたらす。

【0014】

ハイブリッド駆動システムの構造空間及びコストに関して特に好適な構造を実現できるようにするために、第４のシャフトが、公知の手法で相対回動不能に第２の遊星機構の第１の部材に接続若しくは連結されているか、又は接続可能若しくは連結可能である。これによって、特に伝動装置の軸方向、ひいてはハイブリッド駆動システムの軸方向において、特に小型の構造を実現することができる。本開示の枠内では、「軸」という用語は、遊星機構回転軸を参照するので、特に、遊星機構回転軸に沿って見ると、ハイブリッド駆動システムの非常に小型の、つまり短い構造をもたらすことができる。改めて換言すると、伝動装置の軸方向に沿って延びるハイブリッド駆動システムの非常に短い長さを実現することができる。更に、各コンポーネントを、伝動装置の軸方向において、内燃機関の非常に近傍に配置することができるので、ハイブリッド駆動システムの所要構造空間を非常に小さくすることができる。更に、本発明によるハイブリッド駆動システムのコストは、非常に低く抑えることができる。その結果、伝動装置は、特にハイブリッド多段伝動装置として、有利に自動車に組み込むことができる。シフト部材を使用することによって、伝動装置は、多段伝動装置として構成することができる。このことは、伝動装置のシフト可能な、従って入れる（係合する）ことができる、また外す（係合を解除する）ことができる複数のギアを創出することができ、それら複数のギアは、例えば変速比が相互に異なっていてもよい。更に、伝動装置のギアの内の少なくとも１つのギア、複数のギア、又は全てのギアを負荷切換可能に構成することが可能である。

【0015】

この場合、特に有利には、第４のシャフトは、第１のシフト部材を迂回して、相対回動不能に第２の遊星機構の第１の部材に接続されているか、又は接続可能である。

【0016】

本開示の枠内では、相互に同軸に配置されている回転可能な構成部材とは、特にハウジングに対して相対的に、各構成部材回転軸を中心に回転可能である構成部品又は構成部材であると解され、この場合、構成部材回転軸は相互に同軸に延びるか、若しくは相互に一致する。

【0017】

本発明によれば、第１のシャフトは、第１の遊星機構の第１の太陽歯車を含み、第３のシャフトは、第１の遊星機構の第２の太陽歯車を含む。これによって、構造空間、重量、及びコストに関して好適なやり方で、車両の非常に効率的な駆動を実現することができる。

【0018】

ハイブリッド駆動システムの所要構造空間、重量、及びコストを非常に低く抑えることができるようにするために、本発明の有利な実施形態では、第２の遊星機構が、前述の部材の形において丁度３つの部材を有する。

【0019】

別の実施形態は、４軸式の第１遊星機構が、前述のシャフトの形において丁度４つのシャフトを有することを特徴とする。これによって、ハイブリッド駆動システムの構造空間、重量、及びコストに関して非常に好適な構造をもたらすことができる。好適には、第１の遊星機構は、第１の遊星機構の６つの伝動装置部材、即ち好適には２つの太陽歯車、２つの遊星キャリア、及び２つの内歯車を有する。当業者であれば、第１の遊星機構のそれら６つの伝動装置部材に、差し当たり、第１の遊星機構のシャフトを１つずつ割り当て、従って全部で６つのシャフトを割り当てる。好適には、第１の遊星機構の６つの部材の内の２つが相対回動不能に相互に接続されている。また好適には、第１の遊星機構の６つの部材の内の別の２つの部材が相対回動不能に相互に接続されている。好適には、このようにして、第１の遊星機構が、相互に相対的に回転可能に配置されている４つのシャフトを有する。

【0020】

本発明の別の特に有利な実施形態では、第２の遊星機構の第２の部材が、第３のシフト部材を用いて、ハウジングに相対回動不能に接続可能である。従って、例えば、第３のシフト部材は、第２の連結状態と、第２の連結解除状態との間で切り替え可能である。第２の連結状態では、第２の部材が、第３のシフト部材を用いて、相対回動不能にハウジングに接続されているので、ハウジングと第２の部材との間の相対的な回転が防止される。第２の連結解除状態では、第３のシフト部材が、ハウジングを中心にして行われる回転のために第２の部材を解放するので、第２の部材が、ハウジングに対して相対的に、特に第２の遊星機構の回転軸である部材回転軸を中心に回転可能である。この場合、特に好適には、遊星機構が相互に同軸に配置されているので、特にハウジングに対して相対的に且つ／又は相互に相対的にシャフトを回転可能にする遊星機構回転軸が、第２の遊星機構の部材回転軸と一致する。この場合、例えば、第３のシフト部材は、特にハウジングに対して相対的に、且つ／又は並進的に、第２の連結状態をもたらす少なくとも１つの第２の連結位置、及び／又は第２の連結解除状態をもたらす少なくとも１つの第２の連結解除位置との間で移動可能である。

【0021】

この場合、更に好適には、第１の部材が、特に永続的に、相対回動不能に第４のシャフトに接続若しくは連結されている。更に、この実施形態では、好適には、第３の部材が、特に永続的に、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続若しくは連結されている。これによって、ハイブリッド駆動システムの非常に小型の構造を実現することができる。

【0022】

代替的に、特に伝動装置の軸方向における、ハイブリッド駆動システムの非常に小型の構造を実現できるようにするために、本発明の別の実施形態では、第２の部材が、特に永続的に、相対回動不能にハウジングに接続されている。ここで、第１の部材が、第３のシフト部材を用いて、相対回動不能に接続可能である場合には、特に有利であることが示されている。従って、この実施形態では、第２の連結状態において、第１の部材が、第３のシフト部材を用いて、相対回動不能に第４のシャフトに接続されており、第２の連結解除状態において、第３のシフト部材が、第１の部材及び第４のシャフトが特に遊星機構回転軸を中心に若しくは部材回転軸を中心に相互に相対的に回転可能であるように、第１の部材及び第４のシャフトを解放する。更に、これらの実施形態は、第３の部材が、特に永続的に、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続されていることを特徴とする。

【0023】

本発明の代替の特に有利な別の実施形態では、第２の部材が、特に永続的に、相対回動不能にハウジングに接続されている。この場合、第１の部材は、特に永続的に、相対回動不能に第４のシャフトに接続されており、また第３の部材は、第３のシフト部材を用いて、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続可能である。従って、この実施形態では、好適には、第２の連結状態において、第３の部材が、第３のシフト部材を用いて、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続されており、第２の連結解除状態において、第３のシフト部材が、第３の部材及び第３の出力シャフトが特に遊星機構回転軸を中心に若しくは部材回転軸を中心に相互に相対的に回転可能であるように、第３のシフト部材及び第３の出力シャフトを解放する。これによって、特に伝動装置の軸方向から見て、ハイブリッド駆動システムの非常に短い長さを実現することができる。

【0024】

ハイブリッド駆動システムの部品数、ひいてはコスト、重量、及び所要構造空間を非常に低く抑えることができるようにするために、本発明の別の形態では、第１のシフト部材、インターロックシフト部材として構成されている第２のシフト部材、及び第３のシフト部材という形で、全部で丁度３つのシフト部材が設けられている。換言すれば、ハイブリッド駆動システムは、前述のシフト部材の形において丁度３つのシフト部材を含み、この場合、第１のシフト部材は、インターロックシフト部材として構成されている。更に、これによって、例えば特に有利には、前述のギア、特に負荷切換可能なギアを実現することができるので、伝動装置は、構造空間、重量、及びコストに関して非常に好適な多段伝動装置として構成することができる。

【0025】

別の実施形態は、電気機械が、伝動装置と軸方向に重なるように、また半径方向では伝動装置を包囲するように、同軸に配置されていることを特徴とする。ことのことは、特に以下であると解される。すなわち、電気機械が伝動装置と同軸に配置されているという特徴は、ロータをステータに対して相対的に回転可能にする機械回転軸が、第１の遊星機構の遊星機構回転軸と一致し、従って好適には第２の遊星機構の部材回転軸とも一致することと解される。電気機械が伝動装置と軸方向に重なるよう配置されているという特徴は、特に、伝動装置の少なくとも第１の長手方向領域、特に第１の遊星機構の少なくとも第１の長手方向領域及び／又は第２の遊星機構の少なくとも第１の長手方向領域が、伝動装置の半径方向において、即ち遊星機構回転軸に対して垂直方向に延びる方向に沿って、外側に向かって少なくとも電気機械の第２の長手方向領域と重なっている、若しくは第２の長手方向領域によって覆われていることと解される。更に、電気機械が半径方向では伝動装置を包囲するように配置されているという特徴は、電気機械の少なくとも第２の長手方向領域が、遊星機構回転軸周りに延びる伝動装置の周方向において、伝動装置の少なくとも第１の長手方向領域を完全に取り囲むように延びることから、第１の長手方向領域が第２の長手方向領域内に配置されていることと解される。これによって、ハイブリッド駆動システムの非常に小型の構造を実現することができる。

【0026】

本発明の特に有利な別の実施形態では、第２のシャフトが、第１の遊星機構の第１の内歯車と、特に永続的に相対回動不能に第１の内歯車に接続されている、第１の遊星機構の第２の内歯車とを含むか、若しくは、第１の内歯車及び第２の内歯車である。これによって、ハイブリッド駆動システムの部品数を少なく、ひいてはコスト、所要構造空間、及び重量を非常に小さくすることができる。

【0027】

本発明の特に有利な別の実施形態では、第４のシャフトが、第１遊星機構の第１の遊星キャリアを含み、その第１の遊星キャリアは、例えば、第２の遊星機構の第２の遊星キャリアに、特に永続的に相対回動不能に接続することができる。これによって、自動車の非常に有利な駆動を、特に非常に小さい構造空間で実現することができる。

【0028】

最後に、内燃機関と、特に永続的に、相対回動不能に第３の出力シャフトに接続されている出力ピニオンと、第２の遊星機構と、４軸式の第１の遊星機構とが、伝動装置の軸方向において、従って遊星機構回転軸に沿って見て、以下の順序で配置されている場合には、特に有利であることが示される。すなわち、内燃機関－出力ピニオン－第２の遊星機構－４軸式の第１の遊星機構である。換言すれば、好適には、伝動装置の軸方向において、従って遊星機構回転軸に沿って見て、出力ピニオンは、内燃機関に続き、第２の遊星機構は、出力ピニオンに続き、４軸式の第１の遊星機構は、第２の遊星機構に続く。これによって、ハイブリッド駆動システムの軸方向の長さを非常に小さい範囲に収めることができる。

【0029】

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に係るハイブリッド駆動システムを有し、且つハイブリッド駆動システムを用いて駆動可能である、好適には動力車として、特に乗用車として構成されている自動車に関する。したがって、この自動車は、ハイブリッド車両として構成されている。本発明の第１の様態の利点及び有利な構成は、本発明の第２の様態の利点及び有利な構成と見なすことができ、またそれとは逆に、本発明の第２の様態の利点及び有利な構成は、本発明の第１の様態の利点及び有利な構成と見なすことができる。伝動装置の軸線方向に延びる、ハイブリッド駆動システムの長さを、非常に短く抑えることができるので、ハイブリッド駆動システムは、特に有利に横断方向において組み付けることができる。つまり、横断方向の組み付け構造として使用することができる。このことは、自動車が完全に製造された状態では、伝動装置の軸方向が、従ってハイブリッド駆動システムの軸方向が、全体として、車両長手方向（ｙ方向）に対して横断方向若しくは垂直方向に延びることであると解される。

【0030】

本発明の更なる利点、特徴及び詳細は、好適な実施形態並びに図面に基づく以下の説明より明らかになる。上記の説明において挙げた特徴及び特徴の組み合わせ、並びに以下の各図に関する説明において挙げられる特徴及び特徴の組み合わせ、並びに／又は各図においてのみ示される特徴及び特徴の組み合わせは、それぞれ提示した組み合わせにおいてのみ使用されるのではなく、本発明の範囲から逸脱することなく他の組み合わせで使用することもできるし、単独で使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明に係るハイブリッド駆動システムを備えた、車両用のパワートレインの概略図を示す。

【図2】第１の実施形態に係るハイブリッド駆動システムの概略図を示す。

【図3】第２の実施形態に係るハイブリッド駆動システムの概略図を示す。

【図4】ハイブリッド駆動システムの種々の動作状態を説明するためのシフトテーブルを示す。

【発明を実施するための形態】

【0032】

各図において、同一の要素又は機能が同一の要素には同じ参照符号を付されている。

【0033】

図１は、好適には動力車として、特に乗用車として構成されている自動車用のパワートレイン１０の概略図を示す。この自動車が完全に製造された状態において、自動車は、車両長手方向（ｘ方向）において相前後して配置されており、また車両軸とも称される、少なくとも２つ又は丁度２つの軸を有し、この場合、パワートレイン１０は、それらの軸の内の１つを含む。パワートレイン１０の軸は、図１において１２により表されている。軸１２は、駆動可能な又は駆動される車輪であって、車両車輪とも称される、車両横断方向（Ｙ方向）において互いに対向する少なくとも２つ又は丁度２つの車輪１４を有する。車輪１４の駆動によって、自動車全体が駆動される。パワートレイン１０は、ハイブリッド駆動システム１６を含み、このハイブリッド駆動システム１６を用いて、車輪１４、ひいては自動車を駆動可能である。ハイブリッド駆動システム１６は、燃焼機械又は燃焼機関とも称される内燃機関１８を有する。図１から見てとれるように、内燃機関１８は、複数のシリンダ２２を形成する、若しくは直接的に画定する、エンジンブロック２０を有する。各シリンダ２２は、内燃機関１８の燃焼運転中に燃焼過程が行われる各燃焼室を部分的に画定する。内燃機関１８は、ここではクランクシャフトとして構成されている第１の出力シャフト２４を有する。内燃機関１８は、レシプロエンジンとして構成されている。クランクシャフト（第１の出力シャフト２４）は、エンジンブロック２０に対して相対的に、クランクシャフト回転軸２６を中心に回転可能である。クランクシャフトを介して、内燃機関１８は、自動車を駆動させるための第１の駆動トルクを提供することができる。

【0034】

ハイブリッド駆動システム１６は、図１において非常に概略的に表された、電気機械２８を更に含む。ハイブリッド駆動システム１６の第１の実施形態を示す図２から見て取れるように、電気機械２８は、ステータ３０と、ロータシャフト３４を含むロータ３２と、を有する。ロータ３２、ひいてはロータシャフト３４は、ステータ３０に対して相対的に、またエンジンブロック２０に対しても相対的に、機械回転軸３６を中心に回転可能である。図２から見て取れるように、電気機械２８は、内燃機関１８と同軸に配置されているので、機械回転軸３６がクランクシャフト回転軸２６と一致する。ロータ３２若しくはロータシャフト３４は、特にモータモードにおいて、電気機械２８に自動車若しくは車輪１４を駆動させるための第２の駆動トルクを提供することができる第２の出力シャフトである。

【0035】

ハイブリッド駆動システム１６は、伝動装置３８を更に含む。伝動装置３８は、４軸式の第１の遊星機構４０を有し、この第１の遊星機構４０は、少なくとも４つ、ここでは丁度４つのシャフト４２ａ－４２ｄを有する。伝動装置３８は、第２の遊星機構４４と、特に丁度３つのシフト部材４６ａ－４６ｃ、即ち第１のシフト部材４６ａ、第２のシフト部材４６ｂ及び第３のシフト部材４６ｃと、を更に含む。第１のシフト部材４６ａは、ＳＢとも表され、第２のシフト部材４６ｂは、ＳＫとも表され、また第３のシフト部材４６ｃは、ＳＡとも表される。シャフト４２ａは、第１のシャフト４２ａとも称され、シャフト４２ｂは、第２のシャフト４２ｂとも称され、シャフト４２ｃは、第３のシャフト４２ｃとも称され、シャフト４２ｄは、第４のシャフト４２ｄとも称される。第２の遊星機構４４は、特に丁度３つの部材を有する。図２に示した第１の実施形態では、第２の遊星機構４４の複数の部材の内の第１の部材が、第２の遊星機構４４の第３の太陽歯車４８であり、第２の遊星機構４４の複数の部材の内の第２の部材は、第２の遊星機構４４の第３の内歯車５０であり、また第２の遊星機構４４の第３の部材は、第２の遊星機構４４の第２の遊星キャリア５２である。第２の遊星キャリア５２は、第２のキャリアとも称される。この場合、第２の遊星機構４４は、第２の遊星キャリア５２に回転可能に支承されている、第２の遊星機構４４の第２の遊星歯車５４を含む。第２の遊星歯車５４はそれぞれ、一方では太陽歯車４８と直接的に噛合し、他方では第２の遊星機構４４の内歯車５０と直接的に噛合する。シャフト４２ａ－４２ｄは、図２では非常に概略的に示した、伝動装置３８、ひいてはハイブリッド駆動システム１６のハウジング５６を中心に相互に相対的に回転可能であり、しかも、単に回転軸とも称される遊星機構回転軸５８を中心に相互に相対的に回転可能である。図２から見て取れるように、遊星機構４０は、電気機械２８と同軸に配置されており、且つ内燃機関１８と同軸に配置されているので、遊星機構回転軸５８（回転軸）は、エンジン回転軸３６及びクランクシャフト回転軸２６と一致する。更に、遊星機構４４の複数の部材の内の少なくとも１つの部材は、ハウジング５６に対して相対的に、且つ／又は、遊星機構４４の複数の部材の内の少なくとも１つの別の部材に対して相対的に、部材回転軸６０を中心に回転可能である。図２から見て取れるように、遊星機構４０及び４４は、相互に同軸に配置されているので、遊星機構回転軸５８は、部材回転軸６０と一致する。更に、部材回転軸６０は、エンジン回転軸３６及びクランクシャフト回転軸２６と一致する。更に、シャフト４２ａ－４２ｄは、インターロック部材を用いて、相互に相対回動不能に接続可能である。図２に図示した第１の実施形態では、インターロックシフト部材が、第２のシフト部材４６ｂによって形成されているので、シャフト４２ａ－４２ｄは、第２のシフト部材４６ｂを用いて相互に相対回動不能に接続可能である。

【0036】

伝動装置３８は、第３の出力シャフト６２を含み、この第３の出力シャフト６２を介して、出力トルクを伝動装置３８から導出可能である。各出力トルクは、例えば、各第１の駆動トルク及び／又は各第２の駆動トルクから生じる。この場合、第３のシャフト４２ｃは、第１のシフト部材４６ａを用いて、第３の出力シャフト６２に相対回動不能に接続可能である。図２から見て取れるように、伝動装置３８は、出力ピニオン６４の形において歯車を有し、この歯車は、特に永続的に、相対回動不能に出力シャフト６２に接続されている。図１から見て取れるように、ハイブリッド駆動システム１６は、単段であってもよいし多段であってもよい、ファイナルドライブ又はファイナルドライブトランスミッションとも称される最終減速機６６を有することができる。ファイナルドライブ６６は、出力ピニオン６４を含む。この場合、軸１２は、単にディファレンシャルとも称される差動装置６８を含んでおり、特にその機能は、車両がカーブを走行する際に、特に車輪１４が差動装置６８を介して内燃機関１８及び／又は電気機械２８によって駆動される間に、特にカーブの外側に位置する車輪が、カーブの内側に位置する車輪よりも高い回転数で回転するように、又は回転することができるように、車輪１４の異なる回転数を許容することを含む。この場合、最終減速機６６は、伝動装置３８から第３の出力シャフト６２を介して提供される各出力トルクを、出力シャフト６２から差動装置６８に伝達可能にする又は伝達させるトルクの流れに関して、そのトルクの流れの内に配置されており、且つ出力シャフト６２と差動装置６８との間に、即ち出力シャフト６２の下流側且つ差動装置６８の上流側に配置されている。この場合、最終減速機６６は、出力シャフト６２から差動装置６８へと流れるトルクの流れに沿って、差動装置６８の手前の最後の変速機である。

【0037】

ハイブリッド駆動システム１６は更に、Ｋ０によっても表される断接クラッチ７０を含む。断接クラッチ７０は、好適には摩擦クラッチである。特に、断接クラッチ７０は、多板クラッチであってもよい。断接クラッチ７０を用いて、クランクシャフト（出力シャフト２４）を、第１のシャフト４２ａに相対回動不能に接続することができる。

【0038】

ハイブリッド駆動システム１６の構造空間及びコストに関して特に好適な構造を実現できるようにするために、第４のシャフト４２ｄは、第２の遊星機構４４の第１の部材に相対回動不能に接続されているか、又は接続可能である。従って、図２に図示した第１の実施形態では、第４のシャフト４２ｄが、特に永続的に、相対回動不能に遊星機構４４の太陽歯車４８に接続されている。

【0039】

図１及び図２から見て取れるように、ハイブリッド駆動システム１６は、少なくとも内燃機関１８、電気機械２８、及び少なくとも４軸式又は丁度４軸式の遊星機構４０を有する車両駆動部である。更に、ハイブリッド駆動システム１６は、機械式の第１の区間７２及び機械式の第２の区間７４を有する。更に、ハイブリッド駆動システム１６は、ノードＫを含み、このノードＫにおいて、又はこのノードＫ内において、区間７２及び７４が特に相対回動不能に接続されているか、又は接続可能である。この場合、ノードＫは、駆動可能又は駆動される軸１２に、ひいては車輪１４に接続されているか、又は接続可能である。第１の実施形態では、シャフト４２ａは、特に断接クラッチ７０を用いて、クランクシャフトに相対回動不能に連結されているか、又は連結可能である。例えば、シャフト４２ｄは、機械式の区間７２の一部であり、従って、この機械式の区間７２はシャフト４２ｄと、特に別のシャフトとしての第２の遊星キャリア５２と、を含む。更に、機械式の区間７２は、ここでは第２の遊星機構４４として構成されている副伝動装置を含む。副伝動装置は、この場合、シャフト４２ｄ及び別のシャフト（遊星キャリア５２）に直接的又は間接的に接続されている。例えば、シャフト４２ｃは機械式の区間７４の構成部品であり、従って、この機械式の区間７４は、シャフト４２ｃ及びシフト部材４６ａ、並びに別のシャフトとしての出力シャフト６２を含む。ここでは、例えば、ノードＫは出力ピニオン６４を含むので、ここではシャフト４２ｃがシフト部材４６ａを用いて、相対回動不能に出力シャフト６２に接続可能、ひいてはノードＫ（出力ピニオン６４）に接続可能である。ロータシャフト３４は、別個のシャフトである必要はないので、ロータ３２がシャフト４２ｂに直接的に接続可能であるか、又は接続できることも考えられる。つまり、換言すれば、ロータシャフト３４は、シャフト４２ｂであってもよいし、シャフト４２ｂは、ロータシャフト３４であってもよい。更に換言すれば、ロータシャフト３４は、シャフト４２ｂと一体的に形成されていてもよいし、シャフト４２ｂは、ロータシャフト３４と一体的に形成されていてもよい。

【0040】

好適には、副伝動装置、即ち遊星機構４４は、１：１ではない変速比を有するか、又は変速比が１：１ではない変速段を有する。更に、機械式の区間７２は、ＳＡとも表される第３のシフト部材４６ｃを含み、この第３のシフト部材４６ｃを用いて、例えば、第２の実施形態では、遊星機構４４の内歯車５０が、相対回動不能にハウジング５６に接続可能である。従ってシフト部材ＳＡ（第３のシフト部材４６ｃ）が閉じられると、４軸式の第１の遊星機構４０のシャフト４２ａ－４２ｄの内の１つとノードＫとの間に、特に機械式の区間７２を介して、機械式の接続が生じる。この場合、シフト部材ＳＡは、副伝動装置の内部に配置されていてもよいし、外部に配置されていてもよい。

【0041】

第１の実施形態では、第２の遊星機構４４が、太陽歯車４８、内歯車５０、及び遊星キャリア５２という形で、丁度３つの部材を有することが見て取れる。更に、４軸式の第１遊星機構４０は、丁度４つのシャフト４２ａ－４２ｄを有する。図２に図示した第１の実施形態では、遊星機構４４のある部材若しくは第２の部材である内歯車５０が、第３のシフト部材４６ｃを用いて、相対回動不能にハウジング５６に接続可能であり、また遊星機構４４のある部材又は第１の部材である太陽歯車４８は、特に永続的に、相対回動不能に第４のシャフト４２ｄに接続されており、また遊星機構４４のある部材若しくは第３の部材である遊星キャリア５２は、特に永続的に、相対回動不能に出力シャフト６２（第３の出力シャフト）に接続されている。

【0042】

図３は、ハイブリッド駆動システム１６の第２の実施形態を示す。第２の実施形態では、内歯車５０（第２の部材）は、特に永続的に、相対回動不能にハウジング５６に接続されており、太陽歯車４８（第１の部材）は、特に永続的に、相対回動不能に第４のシャフト４２ｄに接続されており、また遊星キャリア５２（第３の部材）は、第３のシフト部材４６ｃを用いて、第３の出力シャフト６２、ひいては出力ピニオン６４及びノードＫに相対回動不能に接続可能である。

【0043】

図面には図示していない第３の実施形態では、第２の部材（内歯車５０）は、特に永続的に、相対回動不能にハウジング５６に接続されており、第１の部材（太陽歯車４８）は、第３のシフト部材４６ｃを用いて、相対回動不能に第４のシャフト４２ｄに接続可能であり、また第３の部材（遊星キャリア５２）は、特に永続的に、相対回動不能に第３の出力シャフト６２に接続されている。

【0044】

別の実施形態では、第２の部材（内歯車５０）は、シフト部材４６ｃを用いて、相対回動不能にハウジング５６に接続可能であり、第１の部材（内歯車４８）は、特に永続的に、相対回動不能に第４のシャフト４２ｄに接続されており、また第３の部材（遊星キャリア５２）は、第２のシフト部材４６ｂを用いて、相対回動不能に第３のシャフト４２ｃに接続可能であることが考えられる。

【0045】

基本的に、出力ピニオン６４が差動装置６８に、即ち、例えばリングギヤとして構成されている、差動装置６６の入力歯車と直接的に噛合するか、又は出力ピニオン６４が、中間歯車と直接的に噛合する入力歯車と直接的に噛合することなく、中間歯車と直接的に噛合するように中間歯車を設けることも考えられる。

【0046】

好適には、特に、副伝動装置におけるギア段が能動的にシフトされており、シフト部材ＳＢ（第１のシフト部材４６ａ）が閉じられており、且つ電気機械２８が顕著なトルクを提供しないときには即座に、第１のシャフト４２ａが第４のシャフト４２ｄ及び第３の出力シャフト６２に関して、それぞれ、和シャフトまたは１つの和シャフトとなるように、４軸式の第１の遊星機構４０は形成されている。また、４軸式の第１の遊星機構４０は、副伝動装置におけるギア段が能動的にシフトされており、シフト部材ＳＢが開かれており、且つ電気機械２８が顕著なトルクを提供するときには即座に、第４のシャフト４２ｄがロータシャフト３４及び第１のシャフト４２ａに関して、それぞれ、和シャフトまたは１つの和シャフトとなるように、形成されている。各図に図示した実施形態では、副伝動装置は、遊星型の構造で構成されており、従って第２の遊星機構４４として構成されている。この場合、遊星機構４４は、好適には、特に正確に３軸式の遊星機構として構成されている。シフト部材ＳＡ（第３のシフト部材４６ｃ）の少なくとも１つのシフト状態では、４軸式の第１の遊星機構４０とノードＫとの間に、特に副伝動装置を介して、好適には１ではない変速比、即ち１：１ではない変速比を有する機械式の接続が生じる。代替的又は付加的に、好適には、遊星機構４０とノードＫとの間の機械式の区間７４は、歯車対毎のような別個の変速段、遊星機構等を含まなくてもよいので、好適には、４軸式の第１の遊星機構４０とノードＫとの間の機械式の区間７４では、直接的な変速が行われるか、又は１（１：１）の変速比でもって変速が行われる。

【0047】

４軸式の第１の遊星機構４０は、好適には、ＳＫとも表されるインターロックシフト部材を介してインターロックすることができる。各図に図示した実施形態では、インターロックシフト部材ＳＫとして、第２のシフト部材４６ｂが使用される。４軸式の第１の遊星機構４０をインターロックすることによって、この４軸式の第１の遊星機構４０の４つのシャフト４２ａ－４２ｄはブロックとして回転し、従って、特に遊星機構回転軸５８を中心に、且つハウジング５６に対して相対的に同一の回転数でもって回転する。この場合、好適には、シフト部材ＳＫ（インターロックシフト部材若しくは第２のシフト部材４６ｂ）は、その閉じられた状態又はシフトされた状態において、４軸式の第１の遊星機構４０のシャフト４２ａ－４２ｄの内の少なくとも２つの任意のシャフトを相互に相対回動不能に連結若しくは接続させる。

【0048】

シフト部材ＳＫ（第２のシフト部材４６ｂ）は、摩擦結合式に構成してもよい。シフト部材ＳＫは、形状結合式に構成してもよい。シフト部材ＳＫは、形状結合式に構成してもよいが、同期式に構成する必要はない。

【0049】

シフト部材ＳＢ（第１のシフト部材４６ａ）は、特に機械式の区間７４内において形状結合式に構成してもよい。特に機械式の区間７４内のシフト部材ＳＢは、形状結合式に構成してもよいが、同期式に構成する必要はない。特に機械式の区間７４内のシフト部材ＳＢは、摩擦結合式であってもよい。

【0050】

燃焼機関（内燃機関１８）若しくはそのクランクシャフトは、断接クラッチ７０を用いて、ドライブトレインとも称される、残りのパワートレイン１０から切り離すことができる。Ｋ０によっても表される断接クラッチは、摩擦係合式であってもよい。断接クラッチＫ０は、形状結合式であってもよい。断接クラッチＫ０は、形状結合式であってもよいが、同期式である必要はない。

【0051】

副伝動装置及び４軸式の第１の遊星機構４０は、１つのシャフトを介して、ここでは例えば第４のシャフト４２ｄを介して、特に相対回動不能に相互に接続することができる。代替的又は付加的に、副伝動装置はシフト可能であってもよい。

【0052】

特に機械式の区間７２内のシフト部材ＳＡ（第３のシフト部材４６ｃ）は、形状結合式であってもよい。特に機械式の区間７２内のシフト部材ＳＡは、形状結合式であってもよいが、同期式である必要はない。特に機械式の区間７２内のシフト部材ＳＡは、摩擦結合式であってもよい。シフト部材ＳＡは、自身のシフトされた状態若しくは閉じられた状態において、遊星機構４４のシャフト４２ａ－４２ｄの内の１つを相対回動不能にハウジング５６に接続する。

【0053】

電気機械２８及び４軸式の第１の遊星機構４０は、好適には相互に同軸に配置されている。更に、各図に図示した実施形態では、電気機械２８は、伝動装置３８と軸方向に重なるように、また半径方向では伝動装置３８を包囲するように、同軸に配置されており、特に、４軸式の第１の遊星機構４０及び／又は第２の遊星機構４４と軸方向に重なるように、また半径方向では４軸式の第１の遊星機構４０及び／又は第２の遊星機構４４を包囲するように、同軸に配置されている。代替的又は付加的に、電気機械２８及び第２の遊星機構４０は、相互に同軸に配置されている。従って、好適には、副伝動装置、即ち第２の遊星機構４４は、伝動装置３８の軸方向において、従って遊星機構回転軸５８に沿って見ると、４軸式の第１の遊星機構４０と内燃機関１８との間に配置されている。代替的又は付加的に、副伝動装置、即ち第２の遊星機構４４は、伝動装置３８の軸方向において、４軸式の第１遊星機構４０と内燃機関１８との間に配置することができる。代替的又は付加的に、好適には、最終減速機ピニオン又はファイナルドライブピニオンとも称される出力ピニオン６４は、伝動装置３８の軸方向において、副伝動装置若しくは第２の遊星機構４４と内燃機関１８との間に配置されている。

【0054】

シフト部材ＳＢは、伝動装置３８の軸方向において、少なくとも実質的に、４軸式の第１遊星機構４０と副伝動装置若しくは第２の遊星機構４４との間に配置することができる。更に、シフト部材ＳＢが、伝動装置３８の軸方向において、出力ピニオン６４と内燃機関１８との間の配置されていることも考えられる。更に、シフト部材ＳＢが中空シャフトによって包囲されていることも考えられる。このことは、図３に図示した第２の実施形態において企図されている。前述の中空シャフトは、特に遊星キャリア５２であるので、好適には、シフト部材ＳＢ（第１のシフト部材４６ａ）が中空シャフト内に配置されている。

【0055】

最後に、図４は、ハイブリッド駆動システム１６の種々の状態ＥＶＴ１、ギア１、ギア２、ギア３、ＥＶＴ２、Ｅ１、Ｅ２及びＥ３が表されたシフトテーブルを示す。上記の状態は、シフトテーブルの列ＳＰ１に記入されている。シフトテーブルの行Ｚ１には、断接クラッチＫ０及びシフト部材ＳＫ、ＳＡ及びＳＢが記入されている。図４に図示したシフトテーブルにおいて、記入されている丸は、その丸が記入されている断接クラッチＫ０若しくは各シフト部材ＳＫ、ＳＡ及びＳＢが閉じられている、若しくはシフトされていることを意味する。断接クラッチＫ０若しくはシフト部材ＳＫ、ＳＢ又はＳＡの列において、丸が記入されていなければ、断接クラッチＫ０又は各シフト部材ＳＫ、ＳＢ若しくはＳＡが開かれている。従って、状態ＥＶＴ１は、断接クラッチＫ０とシフト部材ＳＡとが同時に閉じられており、その一方でシフト部材ＳＫ及びＳＢが開かれている場合に、アクティブとなる。状態ギア１は、断接クラッチＫ０とシフト部材ＳＫ及びＳＡとが同時に閉じられており、その一方でシフト部材ＳＢが開かれている場合に、アクティブとなる。相応に、状態ギア２は、断接クラッチＫ０とシフト部材ＳＡ及びＳＢとが同時に閉じられており、その一方でシフト部材ＳＫが開かれている場合に、アクティブとなる。状態ギア３は、断接クラッチＫ０とシフト部材ＳＫ及びＳＢとが同時に閉じられており、その一方でシフト部材ＳＡが開かれている場合に、アクティブとなる。状態ＥＶＴ２は、断接クラッチＫ０とシフト部材ＳＢとが同時に閉じられており、その一方でシフト部材ＳＫ及びＳＡが開かれている場合に、アクティブとなる。状態Ｅ１は、シフト部材ＳＡ及びシフト部材ＳＢが同時に閉じられており、その一方で断接クラッチＫ０及びシフト部材ＳＫが開かれている場合に、アクティブとなる。状態Ｅ２は、シフト部材ＳＫ及びシフト部材ＳＡが同時に閉じられており、その一方で断接クラッチＫ０及びシフト部材ＳＢが開かれている場合に、アクティブとなる。状態Ｅ３は、シフト部材ＳＫとシフト部材ＳＢが同時に閉じられており、その一方で断接クラッチＫ０及びシフト部材ＳＡが開かれている場合に、アクティブとなる。

【0056】

換言すれば、駆動ユニットとも称されるハイブリッド駆動システム１６は、状態ＥＶＴ１では、第１のＥＶＴモードとして駆動させることができる。ここでは、内燃機関１８及び電気機械２８の回転数及びトルクが、４軸式の第１の遊星機構４０において重畳される。第１のＥＶＴモードは、特に、内燃機関１８及び電気機械２８の両方が関与する、ハイブリッドモードでの車両の始動に用いられる。第１のＥＶＴモードは、特に、ギア１からギア２への切替時に、特にシフト部材ＳＢ内での、能動的な変速比調整並びに回転数同期に用いることができる。電気機械２８は、第１のＥＶＴモードにおいて、発電機により駆動することができる。電気機械２８は、第１のＥＶＴモードにおいて、モータにより駆動することができる。電気機械２８は、第１のＥＶＴモードにおいて、発電機及びモータにより駆動することができる。

【0057】

駆動ユニットは、状態ＥＶＴ２である第２のＥＶＴモードにおいて駆動することができる。ここでは、内燃機関１８及び電気機械２８の回転数及びトルクが、遊星機構４０において重畳される。第２のＥＶＴモードは、特に長い変速比を有するオーバードライブモードとして用いられる。第２のＥＶＴモードは、特に、ギア２からギア３への切替時に、特にシフト部材ＳＫ内での、能動的な変速比調整並びに回転数同期に用いることができる。第２のＥＶＴモードは、特に、ギア３からギア２への切替時に、特にシフト部材ＳＡ内での、能動的な変速比調整並びに回転数同期に用いることができる。電気機械２８は、第２のＥＶＴモードにおいて、発電機により駆動することができる。電気機械２８は、第２のＥＶＴモードにおいて、モータにより駆動することができる。電気機械２８は、第２のＥＶＴモードにおいて、発電機及びモータにより駆動することができる。

【0058】

図２及び図３から見て取れるように、第１のシャフト４２ａは、遊星機構４０の第１の太陽歯車７６を含む。第３のシャフト４２ｃは、遊星機構４０の第２の太陽歯車７８を含む。第４のシャフト４２ｄは、遊星機構４０の第１の遊星キャリア８０を含み、その第１の遊星キャリア８０は、特に永続的に、相対回動不能に内歯車４８に接続することができる。第２のシャフト４２ｂは、遊星機構４０の第１の内歯車８２及び第２の内歯車８４を含み、この場合、内歯車８２及び８４は、特に永続的に、相対回動不能に相互に接続されている。内歯車８２と８４とは歯数が異なる。換言すれば、内歯車８２は第１の歯数を有し、内歯車８４は第１の歯数とは異なる第２の歯数を有する。内歯車８２には、遊星歯車セット４０の第１の遊星歯車８６が割り当てられており、内歯車８４には、遊星歯車セット４４の第２の遊星歯車８８が割り当てられている。各遊星歯車８６は、一方では内歯車８２に直接的に噛合し、他方では太陽歯車７６に直接的に噛合し、また各遊星歯車８８は、一方では太陽歯車７８に直接的に噛合し、他方では内歯車８４に直接的に噛合する。この場合、遊星歯車８６も遊星歯車８８も、遊星歯車８６及び遊星歯車８８に共通する遊星機構４０の遊星キャリア８０（シャフト４２ｄ）に回転可能に支承されている。遊星キャリア８０は、第１のキャリアとも称される。

【符号の説明】

【0059】

１０ パワートレイン
１２ 軸
１４ 車輪
１６ ハイブリッド駆動システム
１８ 内燃機関
２０ エンジンブロック
２２ シリンダ
２４ 第１の出力シャフト
２６ クランクシャフト回転軸
２８ 電気機械
３０ ステータ
３２ ロータ
３４ ロータシャフト
３６ 機械回転軸
３８ 伝動装置
４０ ４軸式の第１の遊星機構
４２ａ－４２ｄ シャフト
４４ 第２の遊星機構
４６ａ－４６ｃ シフト部材
４８ 太陽歯車
５０ 内歯車
５２ 遊星キャリア
５４ 遊星歯車
５６ ハウジング
５８ 遊星機構回転軸
６０ 部材回転軸
６２ 第３の出力シャフト
６４ 出力ピニオン
６６ 最終減速機
６８ 差動装置
７０ 断接クラッチ
７２ 機械式の区間
７４ 機械式の区間
７６ 太陽歯車
７８ 太陽歯車
８０ 遊星キャリア
８２ 内歯車
８４ 内歯車
８６ 遊星歯車
８８ 遊星歯車
Ｋ ノード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-28

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の出力シャフト（２４）を有する内燃機関（１８）と、
第２の出力シャフトとしてのロータシャフト（３４）を備えたロータ（３２）を有する電気機械（２８）と、
４軸式の第１の遊星機構（４０）と、第２の遊星機構（４４）と、第１のシフト部材（４６ａ）と、第２のシフト部材（４６ｂ）と、第３のシフト部材（４６ｃ）と、第３の出力シャフト（６２）とを有する伝動装置（３８）と
を備え、
前記４軸式の第１の遊星機構（４０）が、第１のシャフト（４２ａ）と、第２のシャフト（４２ｂ）と、第３のシャフト（４２ｃ）と、第４のシャフト（４２ｄ）とを有し、
前記第２の遊星機構（４４）が、第１の部材（４８）と、第２の部材（５０）と、第３の部材（５２）とを有し、
前記第１のシャフト（４２ａ）、前記第２のシャフト（４２ｂ）、前記第３のシャフト（４２ｃ）、及び前記第４のシャフト（４２ｄ）は、相互に相対回動可能であり、且つ前記第２のシフト部材（４６ｂ）を用いて、相互に相対回動不能に接続可能であり、
前記第１の出力シャフト（２４）が、相対回動不能に前記第１のシャフト（４２ａ）に連結されているか、又は連結可能であり、
前記ロータシャフト（３４）が、前記ロータシャフト（３４）から発するトルクを前記第２のシャフト（４２ｂ）を介して前記伝動装置（３８）に導入可能であるように、前記第２のシャフトに連結されているか、又は連結可能であり、
前記第３のシャフト（４２ｃ）が、前記第１のシフト部材（４６ａ）を用いて、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続可能であり、
前記第４のシャフト（４２ｄ）が、相対回動不能に前記第２の遊星機構（４４）の前記第１の部材（４８）に接続されているか、又は接続可能である、
車両用のハイブリッド駆動システム（１６）において、
前記第１のシャフト（４２ａ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第１の太陽歯車（７６）を含み、
前記第３のシャフト（４２ｃ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第２の太陽歯車（７８）を含む
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置（１６）。

【請求項2】

前記第２の遊星機構（４４）は、丁度３つの部材（４８、５０、５２）、即ち第１の部材（４８）と、第２の部材（５０）と、第３の部材（５２）と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項3】

前記４軸式の第１の遊星機構（４０）は、丁度４つのシャフト（４２ａ－４２ｄ）を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載ハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項4】

前記第２の部材（５０）は、前記第３のシフト部材（４６ｃ）を用いて、相対回動不能に前記ハイブリッド駆動システム（１６）のハウジング（５６）に接続可能であり、
前記第１の部材（４８）は、相対回動不能に前記第４のシャフト（４２ｄ）に接続されており、
前記第３の部材（５２）は、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続されている
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項5】

前記第２の部材（５０）は、相対回動不能に前記ハイブリッド駆動システム（１６）のハウジング（５６）に接続されており、
前記第１の部材（４８）は、前記第３のシフト部材（４６ｃ）を用いて、相対回動不能に前記第４のシャフト（４２ｄ）に接続可能であり、
前記第３の部材（５２）は、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続されている
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項6】

前記第２の部材（５０）は、相対回動不能に前記ハイブリッド駆動システム（１６）のハウジング（５６）に接続されており、
前記第１の部材（４８）は、相対回動不能に前記第４のシャフト（４２ｄ）に接続されており、
前記第３の部材（５２）は、前記第３のシフト部材（４６ｃ）を用いて、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続可能である
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項7】

前記第１のシフト部材（４６ａ）、インターロックシフト部材（４６ｂ）として構成されている前記第２のシフト部材（４６ｂ）、及び前記第３のシフト部材（４６ｃ）という形で、合計で丁度３つのシフト部材（４６ａ－４６ｃ）が設けられている
ことを特徴とする請求項４～請求項６のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項8】

前記電気機械（２８）は、前記伝動装置（３８）と、軸方向に重なるように、且つ半径方向では包囲するように、同軸に配置されている
ことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項9】

前記第２のシャフト（４２ｂ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第１の内歯車（８２）と、相対回動不能に前記第１の内歯車（８２）に接続されている、前記第１の遊星機構（４０）の第２の内歯車（８４）とを含む
ことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項10】

前記第４のシャフト（４２ｄ）は、前記第１の遊星機構（４０）の第１の遊星キャリア（８０）を含む
ことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）。

【請求項11】

前記内燃機関（１８）と、相対回動不能に前記第３の出力シャフト（６２）に接続されている出力ピニオン（６４）と、前記第２の遊星機構（４４）と、前記４軸式の第１の遊星機構（４０）とが、前記伝動装置（３８）の軸方向において、前記内燃機関（１８）－前記出力ピニオン（６４）－前記第２の遊星機構（４４）－前記４軸式の第１の遊星機構（４０）の順序で配置されている
ことを特徴とする請求項１～請求項１０のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置（１６）。

【請求項12】

請求項１～請求項１１のいずれか一項記載のハイブリッド駆動システム（１６）を備える車両。

【国際調査報告】